2017-03-02 09:31

Отношение изотопов D/H в составе комы комет может меняться

После прохождения перигелия кометы Лавджоя отношение изотопов D/H в составе водяного пара, выбрасываемого этой кометой, увеличилось в 2-3 раза. Это может означать, что единичное измерение отношения D/H не является репрезентативным и что необходимы повторные замеры в разных точках кометной орбиты.

Измерение изотопных отношений различных химических элементов – важный метод расшифровки происхождения тех или иных тел Солнечной системы. Изотопные отношения одних и тех же элементов различны для разных небесных тел и являются их своеобразными «отпечатками пальцев». Например, отношение дейтерия к легкому водороду D/H в воде земных океанов близко к 1.56·10^-4, на Юпитере – 2·10^-5, на Марсе – 9.3·10^-4. Отношение D/H в составе различных комет также различно, но, как правило, оно в несколько раз выше, чем в воде земных океанов. Отсюда был сделан вывод, что не кометы принесли на Землю воду, скорее всего, у земной воды другой источник.

В начале 2015 года астрономы из Центра космических полетов им. Годдарта наблюдали комету из облака Оорта C/2014 Q2, еще называемую кометой Лавджоя, спустя несколько дней после прохождения ею перигелия своей орбиты. Наблюдения были проведены в ИК-диапазоне на обсерватории им. Кека. Измерив отношение изотопов D/H в водяном паре, выбрасываемом кометой, исследователи сравнили его с аналогичной величиной, измеренной другим научным коллективом в момент, когда комета только приближалась к Солнцу. К удивлению исследователей, эти величины не совпали – после прохождения перигелия отношение D/H увеличилось в 2-3 раза! Соответствующее исследование было опубликовано в онлайн-версии журнала Astrophysical Journal Letters.

Если изотопные отношения в составе кометного водяного пара могут меняться так сильно, одно измерение D/H может оказаться нерепрезентативным – необходимы многочисленные замеры на различных участках кометной орбиты.

Наблюдаемое изменение D/H в составе кометы может быть обусловлено высоким уровнем излучения вблизи Солнца – возможно, влияние высокоэнергетических процессов меняет характеристики воды в приповерхностных слоях кометы. Иначе говоря, возможно, кометы имеют «возраст», соответствующий разным стадиям их жизненного цикла.

«Кометы могут быть очень активны, особенно находясь во внутренней части Солнечной системы, – сказал Майкл Мамма (Michael Mumma), директор Годдартовского центра по астробиологии и соавтора этого исследования. – Инфракрасная технология позволяет получить «моментальный снимок» выбросов кометы для одновременного измерения количества H2O и HDO. Это особенно важно, поскольку устраняет многие источники систематических погрешностей».

Источник: solarsystem.nasa.gov

Вернуться к списку новостей